개념 한 쪽
굳은 콘크리트의 특성 및 시험은 내부 결함 검출, 작업성 측정, 건조수축과 동결융해 저항성 등 실무적 판단 기준을 제공한다. 여러 시험법은 목적에 따라 비파괴·파괴, 표면·내부 검사로 구분되므로 용도에 맞게 선택해야 한다고 이해한다.
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출제기준 단원 「굳은 콘크리트의 특성 및 시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 비파괴법과 파괴법 구분 | 1 | 초음파와 Pull-out의 적용 목적 차이 판별 |
| 워커빌리티 시험 분류 | 1 | 슬럼프·리몰딩·구관입과 블리딩 구분 |
| 내부결함 탐지법 선택 | 1 | 공동·균열 검출에 적합한 시험 방법 고르기 |
초음파법(ULtrasonic Pulse Velocity)은 콘크리트 내부에 초음파를 통과시켜 전달 시간이나 속도의 변화를 관찰함으로써 공동이나 균열 등의 내부 결함을 비파괴적으로 검출한다. T-법, Tc‑To법, BS법 등은 초음파 전달 시간의 차이를 분석하는 구체적 방식에 해당한다. 반면 Pull-out법은 인발 장치를 이용해 콘크리트의 저항을 측정하고 시험 중 파괴가 일어나므로 파괴 시험으로 분류한다.
콘크리트의 워커빌리티(작업성)는 콘크리트가 거푸집을 잘 채우고 다져지는 성질을 가리킨다. 이를 측정하는 표준법에는 슬럼프 시험, 리몰딩 시험, 구관입 또는 Vee‑Bee, 흐름시험 등이 포함된다. 블리딩 시험은 내부 수분 상승 현상을 관찰하는 것으로 워커빌리티 직접 측정법에 해당하지 않는다.
건조수축은 콘크리트 내부의 자유수 증발에 의해 발생하며, 건조수축에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 단위수량이다. 단위수량이 많으면 증발 가능한 수분이 많아 수축률이 커진다. 구속 조건에 따라 수축이 응력으로 전환될지 여부가 결정되므로 자유수축인 경우에는 내부 응력이 발생하지 않는다.
증기양생은 초기 수화 반응을 촉진하여 콘크리트의 미세구조를 치밀하게 만드므로 장기적인 건조수축을 감소시키는 방향으로 작용한다. 동결융해 저항성은 물-시멘트비, 공극 및 공기량 등 수분 관련 인자의 영향이 크므로 물-시멘트비를 낮추고 적절한 공기량을 유지하는 것이 내구성 향상에 유리하다.
콘크리트의 혼합시간은 압축강도, 슬럼프 및 공기량에 영향을 미치며, 적정 혼합시간에서는 공기량이 최소가 되고 과혼합 시 골재 파쇄로 강도가 저하될 수 있다. 시험 문제에서는 혼합시간과 물성 변화의 기본 형태를 기억하여 오답을 소거하면 유리하다.
문제 예시: 무보강 콘크리트 부재가 자유로운 상태에서 건조수축률이 500×10⁻⁶인 경우 콘크리트에 작용하는 응력의 크기를 묻는 문제가 있다. 탄성계수 E=25 GPa가 주어지면 완전 구속 상태라면 σ=E·ε 이므로 σ = 25 GPa × 500×10⁻⁶ = 12.5 MPa가 된다. 그러나 문제에서 부재가 구속되어 있지 않다면 자유수축이 발생하므로 내부 응력은 0이 된다. 따라서 제시된 조건을 먼저 확인하여 '구속 여부'로 결론을 내리는 것이 빠르다.
또 다른 예시: 초음파법 관련 문항은 초음파의 전달시간 또는 속도 변화를 묻는 선지를 찾으면 정답을 고르기 쉽다. 반대로 Pull-out과 같은 인발 시험은 파괴 시험으로서 균열 깊이 평가의 비파괴 방법과 성격이 다르므로 이를 오답으로 처리한다.
콘크리트의 비파괴 시험 중 초음파법에 의한 균열 깊이를 평가하는 방법이 아닌 것은?
정답 ③ · 문제는 초음파법으로 균열 깊이를 평가하는 대표적 방법이 아닌 것을 고르는 것이다. 초음파법에는 T-법, Tc-To법, BS법 등 전파시간의 차이를 이용한 비파괴 기법들이 포함되며, Pull-out법은 콘크리트의 인발 저항을 측정하는 파괴적 시험으로서 초음파에 의한 균열 깊이 평가 방법이 아니다.
초음파법은 음파 전달 시간 측정 원리이나, Pull-out법은 인발 저항을 측정하는 파괴 시험이므로 균열 깊이 평가 방법이 될 수 없다.
다음의 콘크리트 워커빌리티 측정 시험방법 중 틀린 것은?
정답 ④ · 워커빌리티(시공연도)는 콘크리트가 반송, 타설, 다짐 등의 작업 과정에서 저항 없이 변형되어 거푸집을 채우는 용이성을 말합니다. 이를 측정하는 대표적인 시험으로는 슬럼프 시험, 리몰딩 시험, 구관입 시험 등이 있습니다.
워커빌리티(시공연도) 측정법은 슬럼프, 리몰딩, 구관입 시험이며 블리딩 시험은 수분 상승 현상 측정용이다.
콘크리트 비파괴 시험방법으로 콘크리트 내부의 공동이나 균열 및 강도 추정 등에 이용되는 것은?
정답 ① · 문제는 콘크리트 비파괴 시험법 중 내부의 공동·균열 탐지와 강도 추정에 적합한 방법을 묻는 것이다. 초음파법은 콘크리트 내부를 통과하는 음파의 속도와 감쇠 변화를 측정하여 공동이나 균열 등 내부 결함을 비파괴로 검출하고, 음파 속도와 강도의 상관관계로 강도 추정에도 활용할 수 있다.
초음파법은 음파 속도를 측정하여 내부 결함을 비파괴적으로 검출하는 방법으로, 공동이나 균열 탐지에 적합하다.
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